
_START_ARTICLE_
هندسة الطاقة
_START_PARAGRAPH_
هندسة الطاقة أو هندسة أنظمة الطاقة هو فرع من فروع الهندسة يتعامل مع كفاءة الطاقة، خدمات الطاقة، إدارة المرافق ومنشآت الطاقة كالمصانع ومحطات الطاقة وتكنولوجيا الطاقة البديلة._NEWLINE_يعتبر هذا الفرع من أحدث فروع الهندسة فمثلها مثل الهندسة المدنية، الهندسة المعمارية، الهندسة الكهربائية والميكانيكية. يعتمد هذا الفرع على دمج علوم الفيزياء، الرياضيات، الكيمياء، الإقتصاد وعلوم البيئة. يوظف مهندسين الطاقة خبراتهم لزيادة كفاءة الأنظمة تطوير مصادر الطاقة المتجددة على الرغم أن مهمتهم الرئيسية هي إيجاد أكثر الطرق كفاءة والأكثر مناسبة لإتمام المهام وتطوير النظام. هذا يعني توفير إضاءة أفضل، عزل أفضل، حرارة وتبريد أفضل، على الرغم من إن اهتمام مهندسي الطاقة ينص على الحصول على الطاقة واستخدامها في أكثر الطرق نظيفة للبيئة كتوليد الطاقة بإستخدام الطاقة الكهرومائية والطاقة الشمسية والمواد العضوية إلا أنها لا تعتمد على الطرق النظيفة فقط فتولدها أيضا عن طريق المواد البترولية والغاز الطبيعي.
_START_SECTION_
الغرض
_START_PARAGRAPH_
تهدف هندسة الطاقة إلى تقليل المفاقيد ومحاولة الوصول للإستخدام الأمثل للطاقة مما يؤدي إلى زيادة كفاءة الأنظمة. غالبا ما يتم تطبيق التقنيات في تصميم المباني، حيث يتم التعامل مع معدات التدفئة والتهوية والتبريد، التكيفات، الإضاءة والأحمال. ينظر أيضا إلى هندسة الطاقة باعتبارها خطوة كبيرة لتخفيض نسب الكربون في الجو وحيث أن المنازل والمباني تستهلك أكثر من 40% من طاقة الولايات المتحدة، فإن خدمات مهندسي الطاقة مطلوبة.
_START_SECTION_
التاريخ
_START_PARAGRAPH_
يمكن ربط تطور البشر مع تطور الطاقة. فقديما استخدم الإنسان البدائي النار والآن نستخدم الطاقة النووية، لذلك لا يعد البحث عن مصدر جديد للطاقة تفاديا للأزمات أمرا جديدا. أحس العالم بمدى أهمية إيجاد مصدرا جديدا بعد أزمة النفط عام 1973 وأزمة الطاقة في عام 1979. في سبعينيات القرن الماضي، أصدرت حكومة الولايات المتحدة عده قوانين لزيادة كفاءة الطاقة مثل القانون العام للولايات المتحدة 94-413، برنامج الحوافز الفيدرالية للسيارات النظيفة.
_START_SECTION_
هندسة الطاقة
_START_PARAGRAPH_
لا تعتبر هندسة الطاقة علما جديدا، فما هي إلا تطبيق لنظريات الفيزياء والرياضيات على عمليات نقل الطاقة داخل الأنظمة.
_START_SECTION_
الريادة في تصميمات الطاقة والبيئة
_START_PARAGRAPH_
الريادة في تصميمات الطاقة والبيئة (LEED)، برنامج تم إنشاؤه من قبل المجلس الأمريكي للأبنية الخضراء (USGBC) في مارس 2000، يهدف إلى تشجيع تشييد المباني الخضراء (المحافظة على البيئة) وضمان فعالية مرافقها._NEWLINE_في عام 2012، طلب مجلس المباني الخضراء في الولايات المتحدة من شركة بووز ألان هاملتون "Booz Allen Hamilton" إجراء دراسة حول فاعلية هذا البرنامج. أكدت الدراسة أن المباني الخضراء توفر كميات هائلة من الطاقة، فعلى سبيل المثال، وفرت هذه المباني في الفترة ما بين عام 2000 وعام 2008 طاقة تبلغ تكلفة توليدها ما يقرب من 1.3 مليار دولار، في حين أن تكلفة إنشاء هذه المباني هي 281 مليون دولار فقط. أكدت الدراسة أيضا أن هذه المباني توفر ما يقرب من 2.4 مليون وظيفة عمل.
_START_SECTION_
كفاءة الطاقة
_START_PARAGRAPH_
يمكن تعريف كفاءة الطاقة بطريقتين، الأولى هي أن المزيد من العمل يتم بنفس كمية الطاقة المستخدمة، والثانية هي أن نفس العمل يتم بإستخدام طاقة أقل في النظام. قدمت هندسة الطاقة مبادئ لتحقيق هاذين المعنيين من أهمها "تقليل، إعادة استخدام وإعادة تدوير" المواد المستخدمة في حياتنا اليومية._NEWLINE_ساعد التقدم التكنولوجي في استخدام النفايات، فظهرت مرافق تحويل النفايات إلى طاقة. تهدف هذه التكنولوجيا إلى تحويل النفايات الصلبة من خلال عملية التغويز أو الانحلال الحراري إلى وقود سائل قابل للإحتراق. في عام 2010، أعلنت وكالة حماية البيئة أن الولايات المتحدة قد أنتجت 250 مليون طن من النفايات البلدية، تم رمي 54% في مكبات النفايات، إعادة تدوير 33% منها، بينما تم نقل 13% إلى محطات الطاقة._NEWLINE_في الآونة الأخيرة، اتجهت البلدان الأوروبية الأكثر استخداما للوقود -كالدنمارك، حيث وصل سعر غالون الغاز إلى 10 دولار تقريبا في عام 2010- إلى تطوير منشآت النفايات. في عام 2010، 7% فقط من مخلفات الدنمارك قد تم رميها في مكبات النفايات، 69% تمت إعادة تدويره، 24% تم شحنها إلى محطات الطاقة. لم تكن ألمانيا عن هذا العلم ببعيد، حيث بدأت بالعمل على سياسة تهدف إلى توفير 80% من احتياجات الطاقة الكهربية لعام 2050 من مصادر الطاقة المتجددة.
_START_SECTION_
الإحصائيات
_START_PARAGRAPH_
يبلغ متوسط الراتب السنوي لمهندسي الطاقة داخل الولايات المتحدة حوالي 64,587 دولار. 83% من مهندسي الطاقة ذكور بينما الإناث 17% فقط. _NEWLINE__NEWLINE_65% من مهندسي الطاقة لم يتجاوزا خمس سنوات خبره في مهنتهم الأساسية.
_START_SECTION_
منظمات مهنية
_START_PARAGRAPH_
لدى مهندسي الطاقة منظمة مهنية رئيسية واحدة، تدعى جمعية مهندسي الطاقة (AEE) تأسست عام 1977. لدى المنظمة الآن ما يقرب من 16,000 عضو في 89 دولة. المسؤلية الرئيسية للمنظمات هي قيادة برامج إصدار شهادات تعليم الأفراد في جميع أنحاء العالم والتصديق على أنهم مؤهلون لأداء وظيفة مهندس الطاقة.
_START_SECTION_
التعليم
_START_PARAGRAPH_
لا يمكن ممارسة المهنة إلا بعد الحصول على درجة البكالريوس. إنضم بعض مهندسي الطاقة إلى هيئة المهندسين "PE". من 16000 مهندس طاقة المسجلين في هيئة مهندسي الطاقة، 58.4% حصلوا على درجات مشابهة من كليات معتمدة. لو كان المهندس غير مسجل في PE سيحتاجوا شهادة إدارة الطاقة CEM أو شهادة CEA. كلا من الشهادتين معترف بهما من هيئة الطاقة في الولايات المتحدة._NEWLINE_إذا أراد طالب أن يصبح مهندس طاقة فلا يحتاج إلى دخول كلية الهندسة، فالعديد من الكليات أقامت أقسام لإدارة الطاقة يمكن لآي طالب الإلتحاق بها والحصول على شهادة لممارسة المهنة. واحدة من هذة البرامج هي شهادة IEP PEM التي تقدمها جامعة فرجينيا للتقنية. _NEWLINE_منذ عام 2009، جامعة الطاقة قدمت محتويات تعليمية لأكثر من 130,000 طالب على مستوى العالم. يوفر البرنامج أكثر من 150 كورس تعليمي.